【桥隧创新周周探】飞龙大桥

Weekly on Bridges and Tunnels

▲  飞龙大桥效果图

我的 名片

• 姓名 ： 飞龙大桥

• 生日 ：在建，预计建成时间2024年

• 类型 ：波形钢腹板预应力混凝土连续刚构桥

• 长度 ：940米

• 特点 ：该桥采取的新构造、新施工工艺等创新措施将进一步提高了腹板抗剪稳定性、抗弯承载力

• 建设单位 ：广西北投公路建设投资集团有限公司

• 设计单位 ：广西交科集团有限公司

• 施工单位 ：广西路建工程集团有限公司

  
  

飞龙大桥 是平沙公路项目的关键控制性工程，由北至南横跨郁江两岸，全长940米，主桥桥跨布置为（100+185+185+100）米波形钢腹板连续刚构，建成后将居同类桥型跨径世界之首，为“世界最大跨径1800型波形钢腹板连续刚构桥”。

我的 独特之处

现行规范中规定的波形钢腹板的型号主要有1000型、1200型和1600型三种。国内跨径超过80 m的波形钢腹板组合梁桥均采用1600型波形钢腹板。

广西飞龙大桥主跨跨径达185m，根部最大腹板有效高度（去掉外包底板部分的腹板高度）为8.25m。为了提高该桥支点区段波形钢腹板的整体剪切屈曲稳定性，创新采用1800型波形钢腹板。波形标准长度Lw=1800mm，直板段长度aw=480mm、斜板段投影长度bw为420mm、腹板形状高度dw为240mm，弯折半径R=180mm，折形角度θw=150°。

▲  建设中的飞龙大桥

在大跨径波形钢腹板组合梁桥中，为避免腹板发生整体屈曲破坏，缓和腹板与横梁之间刚度突变，对于超过5 m高的波形钢腹板均设置了内衬混凝土。但过长的内衬混凝土增加了桥梁自重，限制了波形钢腹板纵向伸缩变形，降低了预应力施加效率；且内衬混凝土施工困难，普遍存在开裂问题。

飞龙大桥采用了焊接横竖向加劲肋的方式进一步提高腹板抗剪稳定，从跨中向桥梁根部腹板依次为波形钢腹板、加劲肋波形钢腹板和内衬混凝土组合腹板三种构造。刚度足够的横向加劲肋将腹板沿高度方向分割成若干独立板面，从而降低整块腹板有效计算高度；竖向加劲肋增加了截面的抗弯惯性矩，从而提高腹板面外刚度，二者均可提高腹板的整体屈曲临界应力。加劲肋波形钢腹板同时作为纯钢腹板与内衬混凝土组合腹板之间的过渡，有效减少了内衬混凝土设置长度。

波形钢腹板与混凝土底板的连接方式一般包括翼缘型和嵌入型。翼缘型结合钢翼缘板底面设置焊钉或开孔板连接件，钢翼缘板下的混凝土逆向浇筑，混凝土的密实性难以保证，且连接件处于倒立状态，抗剪性能降低。对于嵌入型结合部，腹板与混凝土底板结合面易产生分离，出现构造裂缝，钢混结合面一般需采取防水处理等措施，耐久性差。

飞龙大桥波形钢腹板与混凝土底板采用外包型结合部，下翼缘钢板和波形钢腹板紧贴底板外侧表面包裹住混凝土底板，同时在腹板和下翼缘钢板上布置连接件。该种连接方式已在运宝黄河大桥成功运用。外包结合部钢混界面位于箱梁内部，无需担心界面渗水等耐久性问题；结合部位置混凝土自上而下浇筑，浇筑质量易得到保证，有效提高连接件的抗剪性能；底板混凝土可采用先搭设预制底板，再现浇混凝土的方式，达到无模板施工底板；在使用钢腹板作施工承重构件时，有效受力梁高增加，可提供更大的抗弯承载力。

▲  飞龙大桥首个0号块0-1节段浇筑

飞龙大桥波形钢腹板采用Q420NH耐候钢，在运营期减少波形钢腹板的养护费用，进一步降低桥梁全寿命周期建设成本。耐候钢是指通过添加少量合金元素，使其在大气中具有良好耐腐蚀性能的低合金高强度钢。在干燥与潮湿的环境交替变化中，耐候钢表面上形成由Cu、Cr、P等元素浓缩后形成致密且连续的安定锈层，从而阻止内部钢材的进一步锈蚀。目前我国已经建成了少量采用耐候钢的波形钢腹板组合桥梁，如辽宁宽甸桥、四川头道河桥，但由于耐候钢锈蚀性能及后期管养措施的研究尚不完善，都是带涂装使用。已建成的运宝黄河大桥为国内首座采用无涂装耐候钢的波形钢腹板组合梁桥，这些桥梁的建成将为我国免涂装耐候钢桥的发展起到引领作用。

为进一步提升大桥悬臂施工效率，北投公路集团还主导多单位合作的科研团队研发了智能回转吊机、翼板模板结构、横向液压式支撑装置，形成了基于智能回转吊机的异步悬臂浇筑施工技术，进一步节省了人工，精简了工序，缩短了工期，有效推动该类桥型施工朝设备轻型化发展。

▲  飞龙大桥笔直高大的桥墩

经济社会意义

该桥建成后将缩短广西南宁横州平马镇至新福镇的空间距离，节省约1个小时车程。此外，还将改善郁江两岸交通不畅的现状，有利于当地罗非鱼、鲤鱼、蓝刀鱼等淡水养殖产品外销，促进当地的经济社会发展。

▲  飞龙大桥与周边美景融为一体